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第一篇 食品包装材料（1学时）

1、 材料定义（包材）：用于制造包装容器和构成产品包装的材料的总称。
纸与纸板、塑料、金属、玻璃已成为包装工业的四大支柱材料。paper and paperboard、plastics、glass、foil。
2、 材料的性能
（1） 对内容物的保护性
阻隔性：阻水、阻气、阻光、阻水蒸汽、阻味；
力学力：耐压、耐振、耐冲击、耐撕裂、耐针刺
稳定性：耐药品、耐热、耐寒、耐老化、耐蠕变.
（2） 安全性
指防渗透、防微生物、防虫、防尘、防腐、无毒等。
（3） 加工适性
机械适性：抗强、硬度、挺度、撕裂
印刷适性：耐磨性、相溶性、印刷精度
封合性：热封温度、封合压力、时间
还有便利性、商品性等。
第一章 纸类包材及其包装制品
第一节 纸类包材的特征及其质量指标
纸与纸板是包装材料的四大支柱之一。中国人最引以为豪的就是四大发明，纸不仅带来了文化的发展，而且在现代包装体系中也占有非常重要的地位，在我国，纸包装材料占包装材料的40％左右，主要原因是它有独一无二的性能。用纸包装食品是我国传统习惯，一方面方便群众，另一方面也可防止食品污染。但如包装用纸等本身不符合卫生要求，那就反而造成了食品污染．生产加工食品包装用纸的各种原料，必须是无毒无害，不能使用荧光增白剂等有害助剂，不能采用社会回收废纸作原料。使用油墨，应符合食品的卫生要求，油墨、颜料的印刷面不得直接与食品接触，在用印花玻璃纸包装糖果时必须用内衬糯米纸，以免有害物迁移。
纸及纸板制品在某些发达国家占整个包装材料总量的40％－50％，中国约占40％。
一、 纸类包装材料的物理特性
1、 几个定义
（1） 平衡含水量：T不变，R.H一定的情况下，纸的含水量不增不减时的含水量。
（2） 平衡时间：T不变，R.H一定的情况下，到达平衡含水量所用的时间。
（3） 标准含水量：纸样由低湿到高湿处理，65％R.H时的含水量。
滞后现象：R.H从低到高与R.H由高到低处理时的水分含量不同。
2、 纸的一般性能
（1） D=W/T，D---紧度，g/cm3，kg/m3
W---定量，g/m2 T---厚，mm
（2）特有属性
两面性（毯面、网面）、纵横向、伸缩性
A、 区分正反面：书写；
印刷：正面印速<反面印速，与表面强度有关
受热卷曲：里面为反（膨胀、收缩，里边厉害），吸湿卷曲：外面为反
B、 区分纵横向：看
水滴 （如滤纸）

对比：E=σ/ε E横<E纵 （ε＝σ/E）
浸湿法：卷曲后，沿纵轴弯曲
二、 纸材的机械性能
纤维是大家非常熟悉的，(纤维是细长象丝的物质(中空的)，比如说，天然的棉、羊毛，如果把组成纸的纤维按照一定的顺序组织起来，那么它就会产生一定的机械力学性能。
纸具有一定的强度、挺度、折叠性、弹性、撕裂性。(拿张白纸举例)
1、 抗张强度：纸样在拉断前所承受的最大拉力（kgf/cm2）.
特性：纵>横
R.H 上升，抗张强度下降
温度上升，抗张强度下降
2、 环压强度（RCT）----纸材的抗压强度
横向<纵向，特性同上。
3、 挺度（刚度）：纸板在弹性变形范围内的抗弯能力。
S（g·cm）=E·T3/12 E---弹性模数 T---纸厚
温度影响同上。
4、 耐破度：单位面积上所能承受的均匀增大的垂直最大压力。单位：N/m2。它是一个综合性能指标。
5、 延伸率：纸受拉时从原长到拉断之前所增加的长度与原长的百分比。
6、 撕裂度:采用预切口将纸两边往相反方向撕裂至一定长度所需的力。单位：gf。
7、 耐折度：指在一定张力下将纸或纸板往返拗折，直至折缝燥裂为止的双折次数。
见课本P12，图2－1，纸的机械力学性能随湿度变化的规律。

三、印刷性能
印刷我应该说是纸的最基本的性能。通过印刷我们可以增加食品包装的美观性，注明商标、生产日期、保存条件等等。
四、加工使用性能
纸具有良好的加工使用性能，容易设计各种功能性结构；容易加工成各种包装容器；容易进行机械化加工操作；
可以通过浸渍、涂布、复合等加工手段，来弥补纸本身的不足，潮性、防虫性、阻隔性、热封性以及提高强度。
五、卫生安全性能
从理论上讲，单纯的纸是卫生、无毒、无害的。但要注意，各种纸由于使用的目的不同，加工过程和工艺是不相同的，所能达到的卫生条件也是不一样的，如用报纸来包食品，是非常不卫生的，报纸上含有大量的铅、碱液、及盐类，对人体都有一定的危害．即使是普通的白纸，也不能达到食用的卫生条件，这点大家一定要注意．只有专门的食品用纸，才能用于包装食品。
思考题：1、举例说明挺度、撕裂度、耐折度指标的意义。
2、 纸张吸湿时，横向、纵向都伸长。试析横纵伸长的机理及其大小关系。
第二节 包装用纸和纸板（1学时）
一、 包装用纸和纸板的分类
(软木：针叶木；硬木：阔叶木)
1、划分标准：定量和厚度
凡定量在200g/m2以下或厚度小于0.10mm的称为纸；
凡定量在200g/m2以上或厚度大于0.10mm的称为纸板。
2、规格
纸和纸板可以分为平板和卷筒两种规格。
对于板纸要求长和宽， 如：880mm×1092mm
卷筒纸和盘纸只要求宽度(长度是固定不变的)；如1940mm。
规定纸和纸板的规格尺寸， 对于实现纸制包装容器规格尺寸的标准化和系列化
实现工业化生产，具有重要意义。
3、 常用包装用纸和纸板
包装用纸：牛皮纸、鳮皮纸、纸袋纸、玻璃纸、防羊皮纸等。
包装用纸板：牛皮箱纸板、箱纸板、瓦楞纸板、蜂窝纸板。
二、 包装用纸
1、 牛皮纸
牛皮纸是大家最为熟悉的．我记得小时候包书皮都喜欢用牛皮纸，耐磨，牛皮纸顾名思义纸坚韧似牛皮。原因是具有高施胶度。造成它机械经强度高、富有弹性、抗水性、防潮性和印刷性良好。
用途：食品的销售包装和运输包装。
以软木（针叶树―――其纤维长、直径粗）为原料，用硫酸盐法制得的浆。
硫酸盐法：脱木素快、彻底、蒸煮液对纤维的降解与溶出降低―――得高强度纸。
纸的抄造过程
纤维是中空、皮厚、细长的东西，木材主要成分是三素：纤维素、半纤维素、木素。其中木素是粘合剂。
制浆：用化学或机械方法将木素溶去，使纤维单个分离出来。
木材（稻草等） 制浆，纤维分离 打浆，微细纤维暴露，暴露－OH 施胶（疏水物质）、占据空隙，更好粘合。
制浆：化学制浆：削片，大小均一，2－2.5m
物理制浆：直接磨木，原木：0.6或1.2m。
2、羊皮纸（硫酸纸）
羊皮纸又称硫酸纸。
制作工艺：用化学浆纸在硫酸中浸泡，使表面纤维胶化，中和酸，用甘油塑化，形成质地紧密坚韧的半透明乳白色双面平滑纸张。纤维胶化主要是用硫酸处理故而得名。
特性：从制作工艺中，可以得出其特性，胶化以后再塑化，使其具有良好的防潮性、气密性、耐油性，而且它的机械力学性能也得到加强。半透明，纸经过硫酸的消毒杀菌作用，可以用于食品包装的内面。
用途：用于油性食品(耐油性)、冷冻食品(防潮性)，防氧化食品(气密性)
注意事项：用硫酸处理的羊皮纸含有一定的酸性，故对金属制品有腐蚀作用。
硫酸纸制造中的一个很重要的步骤是原纸的羊皮化－硫酸处理，硫酸强烈的水解作用， 使纸面部分纤维素，糊精物质（粘性流动）
3、玻璃纸
又称赛璐玢，是一种天然再生纤维透明薄膜。
优点：透明性极好，光透过率可达100％；质地柔软，厚薄均匀。有优良的光泽度、印刷性、阻气性、耐油性、耐热性、不带静电。
缺点：防潮性差，有缺口易撕裂，干燥后发脆，不能热封。
用途：它是一种透明性最好的高级包装材料，主要用于糖果、糕点，化妆品等的美化包装，或纸盒的开窗包装。
1、 原料：漂白木匠.漂白棉短绒。其中含α－纤维素90％以上。
2、 碱纤维素的形成。.用氢氧化钠液浸渍，除去木素，使纤维素、半纤维素润胀。
3、 粉碎：使碱纤维撕开松散，以利均匀吸氧，调节碱纤维素的聚合度。
4、 黄酸化：纤维素黄酸酯（再生纤维素），
喷成薄膜－玻璃纸
喷成丝－粘胶人造丝
思考：为何玻璃纸是透明的？
(纤维素经化学处理，均一稳定，失去原有纤维形态，各种波长的光都能同等透过，因而透明。普通纸：纤维：1.53，空气：1.0，折光率不同，界面散射再加上填料，导致不透明。)
4、鸡皮纸
不如牛皮纸坚韧，故戏称“鸡皮纸”。在用途上，适用于要求的特性与牛皮纸相似，但不如牛皮纸坚韧的包装。
5、 复合纸
是将纸与其他挠性（弯曲）包装材料相贴合而制成的一种高性能包装纸。
目的：是改善纸的特性，使其具有优异的包装性能。
复合材料：塑料、塑料薄膜、金属箔
复合方法：涂布、层合
三、包装用纸板
(一)白纸板
白纸板是一种具有2--3层结构的白色挂面纸板。
结构：面层、芯层、底层
面层通常是用漂白的化学木浆制成，表面平坦，洁白、光亮。
芯层和底层常用化学木浆、精选废纸浆、化学草浆等低级原料制成。
功能；印刷功能、加工功能、包装功能
用途：较高级的包装用纸板
用于销售包装，制作吊牌、衬板和吸塑包装的底板。
(二)箱纸板
箱纸板是以化学草浆或废纸浆为主的纸板。表面平整、光滑、纤维紧密、纸质坚挺、韧性好。
A级适宜制造精细、贵重、和冷藏物品包装用的出口瓦楞纸板
B级适宜制造出口物品包装用的瓦楞纸板。
C级较大型物品包装用的瓦楞纸板
D级适宜制造一般包装用的瓦楞纸板
E级适宜制造轻载瓦楞纸板
(三)瓦楞原纸
瓦楞原纸是一种低定量的薄纸板，具有一定的耐压、抗拉、耐破、耐折叠的性能。
瓦楞原纸经轧制成瓦楞纸。瓦楞纸用黏合剂与箱纸板黏合瓦楞纸板。
瓦楞原纸 瓦楞纸 瓦楞纸板
瓦楞纸在瓦楞纸板中起支撑和骨架作用。提高瓦楞原纸的质量是提高纸箱抗压强度 的一个重要方面。
四、 瓦楞纸板
实际上瓦楞原纸并不是形状上象瓦楞，它仅仅是一种薄纸板，关键在于它轧制过程。 经过轧制后的瓦楞原纸才象瓦楞(屋顶瓦片的形状)，这时叫做瓦楞纸。瓦楞的形状由两圆弧一直线相连接所决定，瓦楞波纹的形状直接关系到瓦楞纸的抗压强度及缓冲性能。
1、 楞形
即瓦楞的形状。
瓦楞的楞形一般分为三种
U形瓦楞的圆弧半径较大
优点：缓冲性能好；富有弹性；容易黏合
缺点；抗压能力弱，压力过大超过其弹性限制则不能恢复原状。
v形瓦楞的圆弧半径较小
优点：挺度好
缺点：还原能力差，粘合不好
UV形 ：兼二者之优点，耐压强度高，弹性好，应用广泛。
当压力消除后，仍能恢复原状：黏合剂的涂覆面大
优点：抗压力强，在加压初期抗压性较好．
缺点：缓冲性能差，压力超过最高点后即迅速破坏。
2、楞型
楞型是指瓦楞的型号种类。它是按照瓦楞的大小、密度和特性进行分类的。
同一楞型，其楞形可以不同。
根据国家标准，所有楞型的瓦楞形状均采用UV形。
瓦楞纸板的楞型有A、B、C、E四种，具体参数如下。
瓦楞楞型
名称
瓦楞高度/mm
300mm瓦楞个数
A
大瓦楞
4.5～5
34±2
B
小瓦楞
2.5～3
50±2
C
中瓦楞
3.5～4
38±2
E
微小瓦楞
1.1～2
96±4
见课本page25表2--14所示。
3、种类
1）单面瓦楞纸板
仅在瓦楞芯纸的一侧贴有面纸，用作缓冲材料。
2）双面瓦楞纸板
又称单瓦楞纸板，在瓦楞芯纸的两侧均贴有面纸。
3）双芯双面瓦楞纸
又称双瓦楞纸板，由一块单面瓦楞纸板和一块双面瓦楞纸板粘合而成。在结构上，可以采用各种楞型的组合形式，如AB、BC、AC、CA等多种形式。
4）三芯双面瓦楞纸板
简称三瓦楞纸板。使用三层瓦楞芯纸制成，即由一块单面瓦楞纸板和一块双面瓦楞纸板粘合而成。结构上也可以采用各种楞型，如AAB、AAC、CCB、BAE等。
强度加大，可以来代替木箱。

4、 楞纸板技术标准
参见课本P26。

§3包装纸箱
纸箱和纸盒都是包装容器。大的称箱，小的称盒。
箱用于运输包装，盒用于销售包装。
纸箱一般分为瓦楞纸箱和硬纸板箱，本节重点介绍瓦楞纸箱.
一、瓦楞纸箱的特性及纸箱箱型的结构形式
（一）瓦楞纸箱的特性
纸板的结构中空60％－70％体积，同木箱相比相同重量下，他的厚度增加两倍。
中空体积使其具有缓冲减震的功能，厚度增大增强了横向的抗压强度
优点：
轻便、牢固、缓冲性能好
原料充足，成本低。如边角木料、竹、麦草、芦苇。
加工简便。如生产实现了高度的自动化和机械化。
贮运方便。空箱可折叠或平铺。
使用范围广。
易于印刷装潢，瓦楞纸板有良好的吸墨能力。
（二）纸箱的箱型结构见P27－29页。
重点是02类箱型。

1 02类摇盖纸箱
由一页纸板裁切而成纸箱坯片，通过钉合、运输时呈平板状，使用时封合上下摇盖。
如page27所示，
2 03类套合型纸箱
3 04类折叠型纸箱

二、纸箱的结构设计
(一)一般原则与依据
1 设计原则
原材料利用最经济、排列套装结构合理，适合机械化包装要求，达到所要求的物理性能。符合生产和销售的要求，装箱要方便，便于搬运，货架陈列符合特殊规定的要求。
依据商品的重量，体积，性质，商品的搬运条件，存放条件而设计。
三、 瓦楞纸箱的技术标准
四、 瓦楞纸箱的物理性能及测试
P31-35
第四节 包装纸盒及其他包装纸器
纸盒是商品销售包装容器，一般由纸板裁切、折痕压线后经弯折成型，再装订或黏合成型而制成，是直接和消费者见面的中小型包装。
突出商品是第一位的，艺术是第二性的，通过艺术手段准确突出包装商品的特性。
一、 纸盒的种类及选用
一般按照制盒的方式分为折叠纸盒和固定纸盒
1、 折叠纸盒；采用纸板(0．3--1．1mm)裁切压痕后折叠成盒，成品可折叠成平板状，打开即成盒形。
分为管式折叠盒和盘式折叠盒、非管非盘式折叠盒、管盘式折叠盒四种。
A 管式折叠盒：指在纸盒的成型过程中，盒盖或盒底都需要由盒板或襟片通过折叠组装（或粘合）而成的纸盒。

B 盘式折叠纸盒：其盒盖、盒底自然成形，在角隅处变化而成四壁。

C 管盘式折叠纸盒：就是在该盒型的特征部位，用管式盒的旋转成形方法来成形盘式盒的部分盒体。

D 非管非盘式：此种盒一般为间壁式多体包装，除兼有管式、盘式成形特征外，还有自己独特的特点，如错位、裁切、内折、外折等。
5固定纸盒：又称粘贴纸盒，成形后不能再折叠成平板状。用手工粘贴制作，其结构形状、尺寸等在制盒时已确定，其强度和刚性较折叠纸盒高，且货架陈列方便。但生产效率低，成本高，占据空间大。
三、 纸盒的平面展开图
1、 裁切、折叠和开槽符号

2、 盒底结构

3、 纸盒的平面展开图
1) 管式
盒盖结构：插入式、锁口式

盒底结构

2） 盘式：锁合、锁口

3） 功能性结构
异形、间壁、提手、开窗
开窗结构是在管式或盘式等基本盒型的基础上，于纸盒盖板或体板的一面、两面或三面连续切去一定的面积，有时在切去部分蒙覆透明材料如塑料膜或玻璃纸等用以防尘。

三、纸盒的设计
1 造型设计
对食品而言：一般原则是：
套盖式纸盒：糕点
筒状纸盒；粉末、颗粒、液体食品
圆形或多角形：生日蛋糕
形：生日蛋糕
2结构尺寸的设计
它分为具有固定形态的商品和没有固定形态的商品
四、 其他包装纸器
1、 复合罐
我们日常生活中用以包装调味品如胡椒粉、五香粉大多是复合纸罐。
复合纸罐有全纸板的，也有再加内衬的，外层商标纸，应具有较好的外观性、印刷性。中层又称加强层，应提供高强度和刚性，内衬提供卫生性和内容物保护性。常用PP、PE、玻璃纸等。
2、 复合纸杯
如饮料用一次性容器。
纸杯在制杯机上进行。原料是用专用纸杯材料。主要有三类：
PE/纸―――耐沸水煮―――热饮杯
纸―――冷饮杯
PE/Al/纸―――长期保存杯，也称纸杯罐头
几种常用纸杯的应用
纸杯类型
适用食品
纸、Al/纸、纸/Al、纸/Al/PE
快餐类
蜡/纸、纸/蜡、蜡/纸/PE
冰淇淋、冷饮料、乳制品
PE/纸/PE、纸/PE、邹纹纸/纸/PE
热饮料、乳制品、快餐类
可适用宾馆、饭店、飞机、轮船场所。